（2021-2025）5年高考1年模拟物理真题分类汇编专题03 功与能（湖北专用）（原卷版）.docxVIP

五年（2021-2025）高考真题分类汇编

PAGE

PAGE1

专题03功与能

考点

五年考情（2021-2025）

命题趋势

考点1功和功率

2021、2023

命题逐渐强化能量守恒与动量守恒的交叉应用，如碰撞过程中动能损失与动量变化的联立分析，或多物体系统在非弹性碰撞中的能量分配问题。此外，功与能的考查常与电磁学结合，如导体棒在磁场中切割磁感线时的焦耳热计算，体现跨模块综合。

能力要求上，突出数学工具的深度应用与逻辑推理的严谨性。考生需熟练运用微积分思想处理变力做功问题，如通过积分计算弹簧弹力的非线性做功；或利用导数求解能量极值问题，如确定物体在复杂轨道上的最大动能位置。图像分析能力成为关键，例如通过F-x图像面积计算功，或利用E-t图像判断能量转化趋势。实验探究能力的考查力度加大，例如设计实验验证动能定理时，需结合传感器数据处理与误差分析，将控制变量法拓展至多变量关系的研究。部分试题还引入跨学科思维，如通过“能量密度”等工程概念分析新能源效率，或利用热力学第一定律解释机械能与内能的转化机制，全面检验考生对物理规律的迁移能力与创新应用水平。

考点2动能和动能定理

2023、2025

考点3机械能守恒定律

2022、2024

考点01功和功率

1．（2023·湖北·高考）如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l，P点到O点的距离为12l，OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（

??

A．弹簧的劲度系数为4

B．小球在P点下方12l

C．从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大

D．从M点到P点和从P点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同

2．（2023·湖北·高考）两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v

A．P1v1+P2v2P

3．（2021·湖北·高考）如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑水平面在Q点相切。在水平面上，质量为m的小物块A以某一速度向质量也为m的静止小物块B运动。A、B发生正碰后，B到达半圆弧轨道最高点时对轨道压力恰好为零，A沿半圆弧轨道运动到与O点等高的C点时速度为零。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。

（1）求B从半圆弧轨道飞出后落到水平面的位置到Q点的距离；

（2）当A由C点沿半圆弧轨道下滑到D点时，OD与OQ夹角为θ，求此时A所受力对A做功的功率；

（3）求碰撞过程中A和B损失的总动能。

考点02动能和动能定理

4．（2025·湖北·高考真题）如图所示，一足够长的平直木板放置在水平地面上，木板上有3n（n是大于1的正整数）个质量均为m的相同小滑块，从左向右依次编号为1、2、…、3n，木板的质量为nm。相邻滑块间的距离均为L，木板与地面之间的动摩擦因数为μ，滑块与木板间的动摩擦因数为2μ。初始时木板和所有滑块均处于静止状态。现给第1个滑块一个水平向右的初速度，大小为βμgL（β为足够大常数，g为重力加速度大小）。滑块间的每次碰撞时间极短，碰后滑块均会粘在一起继续运动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)求第1个滑块与第2个滑块碰撞前瞬间，第1个滑块的速度大小

(2)记木板滑动前第j个滑块开始滑动时的速度为vj，第j+1个滑块开始滑动时的速度为vj+1。用已知量和

(3)若木板开始滑动后，滑块间恰好不再相碰，求β的值。（参考公式：12

5．（2023·湖北·高考）如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道CDE在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道CDE内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为12π，重力加速度大小为g

（1）小物块到达D点的速度大小；

（2）B和D两点的高度差；

（3）小物块在A点的初速度大小。

考点03机械能守恒定律

6．（2024·湖北·高考）如图所示，水平传送带以5m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为3.6m。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为0.3m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高。将质量为0.1kg的小物块无初速轻放在传送带左端